【题目】hNaDC3(人钠/二羧酸协同转运蛋白﹣3)主要分布于肾脏等重要器官,它具有促进人肾小管上皮细胞能量代谢和转运等功能.科研人员利用基因工程技术构建绿色荧光蛋白与hNaDC3融合基因,并在肾小管上皮细胞中表达,以动态观察hNaDC3在肾小管上皮细胞中的定位情况,为进一步研究hNaDC3的生理功能奠定基础.研究主要过程如图(实验中使用的限制酶SacⅠ的识别序列是GAGCT↓C,限制酶SacⅡ识别序列是CCGC↓GG).请分析回答:
(1)与PCR相比,过程①需要的特有的酶是 , 应从人体(器官)的组织细胞中获得模板RNA.
(2)DNA分子被SacⅠ切割后,形成的黏性末端是 . 过程②选用SacⅠ、SacⅡ分别切割hNaDC3基因和质粒载体,可实现目的基因定向插入并正常表达的原因是 .
(3)过程③可获得多种重组DNA,可依据不同DNA分子的大小,运用(技术)分离、筛选重组表达载体.
(4)显微观察导入“绿色荧光蛋白﹣hNaDC3融合基因”的猪肾小管上皮细胞后发现:转染后第1天绿色荧光混合分布于细胞质和细胞膜,核中未见绿色荧光;到第5天绿色荧光清晰聚集于细胞膜,细胞质和细胞核中未见绿色荧光.根据这一观察结果还不能得出“hNaDC3是在细胞质中生成后,在细胞膜上发挥作用”的结论,需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位,对照实验的设计思路是 .
(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞,一段时间后发现,转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强.这一实验结果可以说明 .
【答案】
(1)逆转录酶(或反转录酶);肾脏
(2)﹣AGCT;两种限制酶切割产生的黏性末端不同
(3)(凝胶)电泳
(4)将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞,然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况
(5)较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达
【解析】解:(1)分析图解,图中过程①表示通过反转录法合成目的基因,因此与PCR相比,过程①需要的特有的酶是逆转录酶(或反转录酶).由于基因的选择性表达,只能从人体肾脏的组织细胞中获得模板RNA.(2)根据题意可知,“限制酶SacⅠ的识别序列是GAGCT↓C”,因此DNA分子被SacⅠ切割后,形成的黏性末端是﹣AGCT.过程②选用SacⅠ、SacⅡ分别切割hNaDC3基因和质粒载体,两种限制酶切割产生的黏性末端不同,因此可实现目的基因定向插入并正常表达.(3)过程③可获得多种重组DNA,可依据不同DNA分子的大小,运用(凝胶)电泳分离、筛选重组表达载体.(4)根据实验探究目的“hNaDC3是在细胞质中生成后,在细胞膜上发挥作用”,实验需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位,对照实验的设计思路是将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞,然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况.(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞,一段时间后发现,转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强.这一实验结果可以说明较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达. 所以答案是:(1)逆转录酶(或反转录酶) 肾脏(2)﹣AGCT 两种限制酶切割产生的黏性末端不同(3)(凝胶)电泳(4)将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞,然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况(5)较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达
【考点精析】解答此题的关键在于理解基因工程的原理及技术的相关知识,掌握基因工程的原理是利用DNA重组技术.
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【题目】以下关于酶和ATP相互关系的叙述,正确的是
A. 少数酶的元素组成与ATP相同 B. ATP的合成与分解需要的酶相同
C. ATP含有核糖结构,酶一定不含该结构 D. 酶的合成过程不消耗ATP
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【题目】研究表明,无论是真核生物还是原核生物细胞中,DNA复制的起始必须先合成一段长度约为10个核苷酸左右的RNA分子作为引物.下图是验证DNA复制需要RNA分子作为引物的实验过程,M13噬菌体是一种单链环状DNA病毒,侵入大肠杆菌后能复制形成双链环状DNA,利福平是一种RNA聚合酶抑制剂.请分析回答:
(1)M13噬菌体的单链环状DNA复制开始时,首先需要通过转录过程合成一小段RNA,转录过程需要的原料是 . 若M13噬菌体的单链环状DNA中各种碱基的含量为:a%A,b%G,c%T和d%C,则双链环状DNA中,碱基A的含量为 .
(2)与实验一相比,实验二无M13双链环状DNA的原因是 , 实验三有M13双链环状DNA的原因是 .
(3)生物体内DNA复制过程中,子链延伸需要引物的原因是 , 子链片段在作用下连接起来.
(4)PCR技术通常需要长度为20~30个核苷酸的DNA片段作为引物,如果引物过短,则对扩增结果的影响是 .
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【题目】薇甘菊是多年生藤本植物,在其适生地能攀援、缠绕于乔灌木,重压于其冠层顶部,阻碍附主植物的光合作用,继而导致附主死亡.因此,薇甘菊是世界上最具危险性的有害植物之一.科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响,结果如表.请分析回答:
有机碳含量/thm﹣2 | 未入侵区域 | 轻度入侵区域 | 重度入侵区域 |
植被碳库 | 51.85 | 50.86 | 43.54 |
凋落物碳库 | 2.01 | 3.52 | 5.42 |
土壤碳库 | 161.87 | 143.18 | 117.74 |
总计 | 215.73 | 197.56 | 166.70 |
(1)调查薇甘菊种群密度的方法是 . 薇甘菊与附主植物之间的关系是 .
(2)“植被碳库”中碳主要以形式存在,这些碳的主要去路有 .
(3)与薇甘菊未入侵区域相比,薇甘菊重度入侵区域的总有机碳储量减少了%.
(4)随着薇甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,其原因是 , 而土壤碳储量减少是因为薇甘菊根系较多且密集,增加土壤孔隙度,有利于 .
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【题目】在动物细胞正常减数分裂过程中不可能出现的是
A. 同源染色体的联会 B. 着丝点一分为二,姐妹染色单体分离
C. 全部非等位基因的自由组合 D. 全部等位基因的分离
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【题目】下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系,下列说法正确的是
A. 能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是1
B. 具有细胞结构的生物都能进行的过程是3
C. 1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水
D. 1、2、3、4、5过程均可发生于洋葱根细胞中
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